Tuneladora: cómo funciona, qué tipos existen y por qué es importante

La idea básica detrás de una tuneladora

Una máquina perforadora de túneles, comúnmente llamada TBM, es una gran pieza de equipo de excavación que perfora un túnel circular a través del suelo en una sola operación continua, cortando roca o tierra en la cara mientras instala simultáneamente un revestimiento estructural detrás de él. El concepto es sencillo incluso si la ingeniería no lo es: un cabezal de corte giratorio en la parte delantera de la máquina excava el material, los escombros excavados se retiran a través del cuerpo de la máquina y el túnel está sostenido por segmentos prefabricados de hormigón o de acero que se erigen dentro del escudo posterior de la máquina a medida que avanza. Lo que emerge en el otro extremo del camino es un túnel terminado y revestido, listo para su acondicionamiento.

Las tuneladoras se utilizan para construir líneas de metro, túneles ferroviarios, túneles de carreteras, túneles de suministro de agua, túneles de alcantarillado, túneles de captación de energía hidroeléctrica y corredores de servicios públicos. Se han utilizado en algunos de los proyectos de túneles más desafiantes e icónicos del mundo: el Eurotúnel bajo el Canal de la Mancha, el Túnel de Base del San Gotardo a través de los Alpes suizos, el Túnel Thames Tideway en Londres y docenas de sistemas de metro urbano en ciudades desde Tokio hasta Estambul y Sydney. El atractivo de la tuneladora sobre la excavación convencional con perforación y voladura o rozadora es su combinación de velocidad, seguridad, precisión y la capacidad de excavar y revestir un túnel simultáneamente sin exponer el terreno circundante a un colapso incontrolado.

moderno máquinas perforadoras de túneles se encuentran entre los equipos de construcción más complejos y costosos que existen. Las tuneladoras más grandes superan los 17 metros de diámetro y cuestan más de 80 millones de dólares. Incluso las máquinas modestas a escala metropolitana en el rango de 6 a 9 metros de diámetro representan inversiones de 15 a 40 millones de dólares y requieren equipos de docenas de ingenieros, operadores y técnicos de mantenimiento para funcionar continuamente las 24 horas del día. Comprender cómo funcionan estas máquinas, por qué hay tantos tipos diferentes y qué impulsa el rendimiento y el costo en los proyectos de TBM es un conocimiento esencial para cualquier persona involucrada en una infraestructura subterránea importante.

Cómo excava y avanza una tuneladora

El ciclo operativo de una tuneladora es repetitivo pero está coreografiado con precisión. En la parte delantera de la máquina, un gran cabezal de corte circular, equipado con herramientas de corte apropiadas para el terreno que se está excavando, gira contra la cara del túnel. El cabezal de corte es impulsado por una serie de motores eléctricos a través de cajas de engranajes o por accionamiento hidráulico directo, generando tanto el par de rotación necesario para cortar el material como la fuerza de empuje necesaria para presionar las herramientas de corte en la cara. El empuje lo proporcionan cilindros hidráulicos que empujan contra el último anillo completo de segmentos de revestimiento del túnel instalados detrás de la máquina.

A medida que el cabezal de corte gira y avanza, los recortes caen a través de las aberturas en la cara del cabezal de corte, llamadas aberturas de estiércol o cubos, hacia una cámara de recolección detrás del cabezal de corte. Desde allí, los desechos se transportan a través del cuerpo de la máquina mediante una serie de cintas transportadoras, transportadores de tornillo o tuberías de lodo, según el tipo de máquina, y se transportan a la entrada del túnel o a un pozo para su retirada del lugar. Simultáneamente, en el espacio anular justo detrás del cabezal de corte, un formador de segmentos (un brazo robótico que trabaja dentro del escudo trasero) recoge segmentos de revestimiento de hormigón prefabricados que salen de la superficie y los construye en un anillo completo. Una vez que se erige un anillo completo, los cilindros de empuje avanzan para empujar contra el nuevo anillo y el ciclo comienza nuevamente.

En condiciones favorables del terreno, una tuneladora bien operada puede completar múltiples anillos por turno, y cada anillo representa un avance típico de 1,2 a 2,0 metros de túnel. Las tasas de avance diario de las tuneladoras de escala metropolitana oscilan entre 8 y 20 metros por día en condiciones normales, y el rendimiento excepcional del terreno y de la máquina alcanza ocasionalmente 30 metros o más en un período de 24 horas. A lo largo de un recorrido completo que dura muchos meses, estos ritmos se acumulan en kilómetros de túnel terminado, una productividad que ningún método de excavación convencional puede igualar a una escala equivalente.

Los principales tipos de tuneladoras

No existe un diseño único y universal de tuneladora. La máquina debe seleccionarse y configurarse para las condiciones específicas del terreno a lo largo de la alineación del túnel, y las consecuencias de elegir el tipo de máquina incorrecto varían desde un rendimiento deficiente y un desgaste excesivo de la cortadora hasta un colapso catastrófico del terreno o inundaciones. La clasificación principal de los tipos de TBM sigue el método de soporte de la cara: cómo la máquina gestiona la estabilidad de la cara del túnel durante la excavación.

Tuneladoras de cara abierta para roca dura

En rocas competentes y autoportantes, donde el suelo es lo suficientemente fuerte como para permanecer sin soporte en la cara del túnel durante todo el ciclo de excavación, una tuneladora de cara abierta para roca dura es la opción estándar. Estas máquinas, también llamadas tuneladoras con pinzas o tuneladoras de viga principal, utilizan grandes pinzas hidráulicas que se extienden lateralmente desde el cuerpo de la máquina y presionan contra las paredes del túnel para proporcionar la fuerza de reacción para los cilindros de empuje. El cabezal de corte está equipado con cortadores de disco: ruedas de acero endurecido que ruedan a través de la superficie de la roca bajo cargas puntuales elevadas, fracturando la roca a lo largo de grietas que se propagan entre las pistas de corte adyacentes y rompiéndola en astillas. Las tuneladoras de cara abierta para roca dura pueden alcanzar tasas de penetración muy altas en roca fuerte y competente y han sido responsables de algunos de los récords de excavación de túneles más rápidos jamás registrados.

La limitación de las tuneladoras con garras de cara abierta es su incapacidad para hacer frente a terrenos débiles o apretados, zonas de roca fracturada, entradas de agua o cualquier condición en la que las paredes del túnel no puedan proporcionar una reacción de garra confiable. En terrenos mixtos o de calidad de roca variable (común en túneles alpinos largos), la máquina debe ser capaz de instalar medidas temporales de soporte del suelo, incluidos pernos de roca, malla y hormigón proyectado en el espacio anular alrededor del orificio mientras continúa avanzando, lo que ralentiza significativamente la producción.

Tuneladoras de equilibrio de presión de tierra

Las tuneladoras de equilibrio de presión de tierra (TBM EPB) son el tipo de máquina dominante para la construcción de túneles en terrenos blandos en entornos urbanos. La característica definitoria de una tuneladora EPB es un mamparo de presión inmediatamente detrás del cabezal de corte que crea una cámara de excavación sellada. El suelo excavado llena esta cámara y los agentes acondicionadores (agua, espuma, polímero o bentonita) se inyectan a través de puertos en el cabezal de corte para convertir el suelo en una masa plastificada y semifluida con la consistencia adecuada para transmitir presión. La presión en la cámara de excavación se controla activamente para igualar la presión combinada de la tierra y el agua subterránea en la cara del túnel, evitando la entrada de tierra o agua y minimizando el asentamiento superficial.

Los desechos se extraen de la cámara de excavación presurizada mediante un transportador de tornillo de Arquímedes (una hélice giratoria dentro de un tubo sellado) que actúa como un bloqueo de presión, permitiendo que el material se descargue a presión atmosférica en el lado atmosférico de la máquina mientras se mantiene la presión frontal requerida en la cámara. Las tuneladoras EPB son eficaces en una amplia gama de tipos de terrenos blandos, incluidos arcillas, limos, arenas y gravas, y son la máquina más comúnmente especificada para túneles de metro y ferrocarril urbano en todo el mundo. Su capacidad para controlar el movimiento del suelo los hace indispensables en entornos urbanos densos donde el asentamiento sobre el túnel debe mantenerse dentro de milímetros para proteger los edificios y la infraestructura.

Tuneladoras con protección para lodo

Las tuneladoras con protección contra lodo sostienen la cara del túnel utilizando lechada de bentonita presurizada en lugar del suelo excavado en sí. La cámara de excavación detrás del cabezal de corte se llena con lodo bajo presión, y el lodo estabiliza simultáneamente la cara y transporta los recortes en suspensión de regreso a través de una tubería de lodo a una planta de separación de superficie. En la planta de separación, los recortes se extraen mediante cribas, hidrociclones y centrífugas, y la lechada limpia se reacondiciona y se bombea de regreso al frente del túnel en un circuito cerrado. Las tuneladoras con protección de lodo sobresalen en terrenos granulares saturados (arenas, gravas y suelos mixtos debajo del nivel freático) donde el control de la presión del frente de EPB es difícil y donde el riesgo de explosión o entrada incontrolada es mayor. También son el tipo de máquina preferido cuando se excavan túneles debajo de ríos, puertos u otras masas de agua donde las consecuencias de la inestabilidad del frente son graves.

La principal desventaja de las tuneladoras de lodos en comparación con las máquinas EPB es la complejidad y los requisitos de espacio del circuito de lodos y la planta de separación. La planta de superficie ocupa un área importante, los purines requieren una gestión continua y un ajuste de propiedades, y la torta de purín prensada por filtración producida como producto de desecho debe eliminarse como material gestionado. En sitios urbanos restringidos donde el espacio de superficie es limitado, esta demanda logística adicional puede ser un factor importante en la selección de la máquina.

Tuneladoras de escudo mixto y convertibles

Las alineaciones de túneles largos con frecuencia pasan a través de varios tipos de terreno diferentes: roca en profundidad, transición a terreno mixto y luego suelos urbanos blandos más cerca del portal. Para manejar estas transiciones sin recuperar y reemplazar la máquina, los fabricantes ofrecen tuneladoras de escudo mixto y tuneladoras convertibles que pueden operar tanto en modo EPB como en modo lodo, o que incorporan elementos de diseño tanto para roca dura como para terreno blando. Las máquinas convertibles son más caras de adquirir y más complejas de operar y mantener, pero en proyectos donde la variabilidad del terreno es alta y el costo de recuperación de la máquina sería prohibitivo, son la única opción práctica.

Herramientas de corte y diseño de cabezales de corte de TBM

The cutterhead is the most critical and wear-intensive component of any tunnel boring machine. Su diseño (diámetro, configuración de los radios, relación de apertura, tipo de herramienta de corte y disposición) determina la eficacia con la que la máquina excava el suelo, la rapidez con que se desgastan las herramientas y la frecuencia con la que se requieren intervenciones para reemplazar las cuchillas desgastadas. Lograr que el diseño del cabezal de corte sea adecuado para la geología específica de un proyecto tiene un impacto directo y mensurable en la tasa de avance del proyecto, el costo de la herramienta y el cronograma general.

Cortadores de disco para roca

En roca dura, la herramienta de corte principal es el cortador de disco: un anillo de acero endurecido montado sobre un conjunto de cojinete que rueda a través de la superficie de la roca bajo cargas puntuales elevadas aplicadas por la fuerza de empuje de la tuneladora. A medida que gira el cabezal de corte, cada cortador de disco traza una ranura circular en la superficie de la roca. El campo de tensión entre las pistas de ranura adyacentes hace que la roca se fracture y se desmenuce en astillas, un proceso llamado astillado o formación de cráteres, que son barridas hacia las aberturas de lodo por los cucharones del cabezal de corte. El diámetro del cortador de disco ha aumentado durante décadas de desarrollo; Los cortadores modernos suelen tener 432 mm (17 pulgadas) o 483 mm (19 pulgadas) de diámetro y son capaces de soportar cargas individuales de 250 a 320 kN. La tasa de desgaste de la cortadora depende de la abrasividad de la roca, cuantificada por el Índice de Abrasividad de Cerchar, y es uno de los principales factores de costo en los proyectos de tuneladoras de roca dura, donde el reemplazo de la cortadora en rocas altamente abrasivas a veces requiere intervenciones cada 50 a 100 metros de avance.

Herramientas de corte para terrenos blandos

En terrenos blandos, los cortadores de disco se reemplazan o complementan con brocas de arrastre, herramientas raspadoras y desgarradores que cortan y raspan el suelo en lugar de fracturarlo mediante carga puntual. El diseño del cabezal de corte para terrenos blandos prioriza la mezcla y el acondicionamiento del material excavado tanto como el corte: los cabezales con forma de radios y grandes aberturas para lodo permiten que la tierra fluya libremente hacia la cámara de excavación, mientras que los puertos de inyección distribuidos a lo largo de la cara suministran agentes acondicionadores directamente al punto de corte. En terrenos mixtos donde se pueden encontrar adoquines, cantos rodados o bandas de rocas junto a suelos blandos, el cabezal de corte debe llevar brocas de arrastre para el suelo y cortadores de disco para el material duro, una combinación que requiere un cuidadoso espaciado y diseño de las herramientas para funcionar de manera efectiva en toda la gama de tipos de terreno.

Sistemas de revestimiento de túneles utilizados con tuneladoras

El revestimiento del túnel instalado detrás de una tuneladora cumple múltiples funciones simultáneamente: proporciona soporte estructural inmediato para evitar el movimiento del suelo, forma la envoltura estructural permanente del túnel que debe soportar cargas del suelo, presión de agua y cargas de servicio durante toda la vida útil de diseño de la infraestructura, y en las tuneladoras de cara presurizada proporciona la superficie de reacción contra la cual los cilindros de empuje empujan para hacer avanzar la máquina. Por tanto, el diseño y la calidad del sistema de revestimiento son inseparables del rendimiento de la propia operación de la tuneladora.

El sistema de revestimiento dominante para las tuneladoras de protección en terrenos blandos es el revestimiento segmentado de hormigón prefabricado. Cada anillo de revestimiento se ensambla a partir de un conjunto de segmentos curvos de hormigón prefabricado (generalmente de cinco a ocho segmentos más un segmento clave de cierre más pequeño) que se atornillan o conectan entre sí y a anillos adyacentes para formar una carcasa cilíndrica continua. Las dimensiones de los segmentos se controlan con precisión: tolerancias de diámetro de ±1 mm y variaciones de espesor de ±2 mm son requisitos de calidad típicos, porque los segmentos deben encajar perfectamente entre sí bajo la compleja geometría tridimensional del anillo montado. La inyección del vacío anular entre la cara exterior de los segmentos y el perfil del terreno excavado se realiza a través de puertos de inyección en las colas de los segmentos inmediatamente detrás del protector de cola de la TBM, utilizando lechada de dos componentes que fragua rápidamente para evitar el movimiento del suelo hacia el vacío antes de que se cure la lechada primaria.

Para las tuneladoras de roca dura en terrenos competentes, a veces es aceptable un túnel sin revestimiento o parcialmente revestido para túneles de agua y otras infraestructuras no públicas, donde la roca misma proporciona el soporte estructural principal. Más comúnmente, se instala un revestimiento de concreto colado in situ o un revestimiento segmentado prefabricado simplificado como una operación de segunda pasada después de que la tuneladora haya pasado, lo que reduce la presión inmediata del cronograma de montaje simultáneo del revestimiento durante el recorrido.

Métricas de rendimiento de TBM que siguen los equipos del proyecto

El desempeño del proyecto de tuneladora se monitorea a través de un conjunto de métricas operativas que revelan qué tan eficientemente está cortando la máquina, cuánto tiempo se pierde en actividades no productivas y si las condiciones de la máquina y del terreno están dentro de los parámetros esperados. Estas métricas son registradas continuamente por el sistema de adquisición de datos de la máquina y revisadas por el equipo del proyecto turno por turno.

La tasa de utilización merece especial atención porque es la métrica sobre la cual el equipo del proyecto tiene el control más directo. Una tuneladora con una tasa de penetración de 6 mm/rev que funcione con un 40 % de utilización avanzará más lentamente que una máquina con una tasa de penetración de 4 mm/rev que funcione con un 70 % de utilización. El tiempo no aburrido que reduce la utilización se consume en el montaje de segmentos, inspecciones y cambios de cortadores, mantenimiento del sello de cola, perforación con sonda delante del frente, retrasos en la logística de limpieza y mantenimiento planificado y no planificado. El análisis sistemático de dónde se produce el tiempo de inactividad (y las acciones específicas para reducir a los mayores contribuyentes) es una de las actividades de mayor apalancamiento disponibles para un equipo de gestión de proyectos de TBM.

Investigaciones del terreno que informan la selección y el diseño de la tuneladora

El éxito de un proyecto de TBM está determinado en gran medida antes de que la máquina entre en el suelo: por la calidad y minuciosidad del programa de investigación geotécnica que caracteriza las condiciones del terreno a lo largo de la alineación. Las tuneladoras son equipos fabricados a medida según parámetros geológicos específicos; una vez construidos y lanzados, no pueden rediseñarse fundamentalmente si el terreno resulta diferente de lo que se suponía. Las consecuencias de una investigación inadecuada del terreno en un proyecto de tuneladora (máquinas atascadas, entradas inesperadas de agua, desgaste severo de la cortadora, asentamientos de la superficie o abandono total de la transmisión) se miden en decenas o cientos de millones de dólares de costos adicionales y años de retraso en el cronograma.

• Espaciado y profundidad de los pozos: Los pozos de investigación a lo largo de una alineación de TBM generalmente deben espaciarse a intervalos de 50 a 100 metros, con espacios más estrechos en ubicaciones críticas, como posiciones de pozos de lanzamiento y recepción, cruces de ríos y áreas de complejidad geológica conocida. Los pozos deben extenderse al menos a tres diámetros de túnel por debajo de la parte interior del túnel para caracterizar toda la zona de influencia de la excavación.
• Pruebas de resistencia y abrasividad de las rocas: Para proyectos de TBM de roca dura, las pruebas de laboratorio deben incluir resistencia a la compresión uniaxial (UCS), resistencia a la tracción brasileña, índice de carga puntual, índice de abrasividad Cerchar (CAI) y análisis petrográfico de sección delgada de muestras de núcleos representativas de cada unidad litológica a lo largo de la alineación. Estos parámetros informan directamente las especificaciones del cortador de disco, los requisitos de empuje del cabezal de corte y las predicciones de costos de reemplazo del cortador.
• Caracterización de las aguas subterráneas: Los pozos de monitoreo piezométrico instalados a lo largo de la alineación, con lecturas tomadas durante un ciclo estacional completo cuando el tiempo lo permite, establecen el régimen de agua subterránea dentro del cual debe operar la tuneladora. Las condiciones artesianas, los niveles freáticos elevados y las zonas de alta permeabilidad que podrían soportar grandes flujos de entrada al túnel deben identificarse y planificarse durante el diseño de la máquina y el desarrollo de la estrategia de inyección.
• Clasificación del suelo y distribución granulométrica: Para proyectos de TBM en terrenos blandos, el análisis detallado del tamaño de las partículas de las muestras de suelo a lo largo de la alineación es esencial para el diseño de acondicionamiento del EPB y la especificación del circuito de lodos. La presencia de fracciones de grava o guijarros por encima de ciertos porcentajes puede hacer que el funcionamiento del EPB sea problemático y puede indicar que la protección contra lodos es el tipo de máquina más apropiado.
• Estudios de obstrucción y contaminación: En los alineamientos urbanos, se debe completar una búsqueda exhaustiva de las obstrucciones subterráneas existentes (pilones desmantelados, estructuras de mampostería antiguas, infraestructura enterrada, terreno contaminado) antes de adquirir la máquina para permitir que el cabezal de corte se diseñe con la capacidad adecuada para romper rocas o manejar obstrucciones.

Principales riesgos en los proyectos de TBM y cómo se gestionan

La construcción de túneles con TBM se encuentra entre las actividades técnicamente más complejas y con mayor riesgo en la industria de la construcción. La combinación de grandes gastos de capital, condiciones de trabajo subterráneas, incertidumbre geológica y la imposibilidad física de cambiar las decisiones fundamentales sobre equipos una vez que ha comenzado la campaña crea un entorno de riesgo que exige una gestión de riesgos estructurada desde las primeras etapas del desarrollo del proyecto.

Enfrentar la inestabilidad y el asentamiento

En la construcción de túneles en terrenos blandos, la pérdida del control de la presión frontal es uno de los riesgos más graves. Si la presión en la cámara de excavación de una EPB o TBM de lodo cae por debajo de la presión combinada de la tierra y el agua subterránea en el frente, incluso momentáneamente, el suelo puede fluir hacia la máquina, provocando un sumidero o una depresión de asentamiento en la superficie de arriba. En entornos urbanos donde el túnel pasa por debajo de edificios ocupados, líneas ferroviarias activas o intersecciones de carreteras muy transitadas, incluso un asentamiento modesto de 20 a 30 mm puede causar daños estructurales e interrupciones que cuestan muchas veces el valor del contrato de construcción del túnel. Por lo tanto, el monitoreo y control de la presión facial es continuo y crítico, con alarmas automáticas y protocolos de intervención del operador para cualquier desviación más allá de los límites establecidos. Un conjunto de monitoreo de asentamiento superficial (generalmente prismas topográficos ópticos, puntos de referencia de nivelación precisos e inclinómetros automatizados en estructuras sensibles) proporciona una confirmación independiente de que el manejo de la presión frontal de la tuneladora está logrando el rendimiento de asentamiento requerido.

Tuneladora atascada

Una tuneladora que queda inamoviblemente atascada en el suelo (debido a que el suelo se aprieta alrededor del escudo, pérdida de lubricación, bloqueo de la cortadora o al encontrar una obstrucción importante) es uno de los escenarios más costosos en la construcción subterránea. Las operaciones de recuperación pueden implicar despresurizar el túnel, construir un pozo de rescate directamente encima de la máquina, excavar alrededor del escudo para aliviar la presión sobre el suelo y potencialmente desmantelar y volver a ensamblar los principales componentes de la máquina bajo tierra. Estas operaciones han llevado meses y han costado decenas de millones de dólares en proyectos de alto perfil. La prevención es claramente preferible: el monitoreo continuo de las fuerzas de fricción del escudo, la gestión proactiva de la lubricación, el mapeo de la cara delante de la máquina mediante perforación con sonda y tener un plan de contingencia de máquina atascada ensayado y acordado con el cliente y la aseguradora antes de que comience la conducción son medidas estándar de gestión de riesgos en proyectos de tuneladoras bien ejecutados.

Entradas de agua inesperadas

Las entradas importantes de agua (procedentes de fallas, huecos kársticos, lentes de grava permeables o alturas piezométricas inesperadamente altas) pueden abrumar la capacidad de drenaje de la tuneladora y sus sistemas de respaldo, inundar el túnel y, en el peor de los casos, poner en peligro a los trabajadores. La perforación sistemática con sonda delante de la cara de la tuneladora (normalmente a una distancia de 30 a 50 metros por delante utilizando equipos de perforación giratorios o de percusión montados en el cabezal de corte o dentro de la máquina) proporciona una alerta temprana sobre elementos acuíferos. La lechada previa a la excavación desde dentro del túnel, o desde la superficie sobre la alineación, puede sellar zonas permeables antes de que sean intersecadas por el cabezal de corte. Para túneles en terrenos particularmente sensibles al agua, la tuneladora puede especificarse con capacidad de intervención hiperbárica: la capacidad de presurizar la cámara de trabajo para equilibrar la presión del agua subterránea, lo que permite a los trabajadores con aire comprimido ingresar a la cámara de excavación para cambiar el cortador e inspeccionar el frente.

Cómo ha evolucionado la tecnología TBM y hacia dónde se dirige

La tuneladora ha experimentado un desarrollo continuo desde la primera tuneladora moderna exitosa, desarrollada por James Robbins para el proyecto del túnel de la presa Oahe en Dakota del Sur a principios de la década de 1950. Cada década ha traído avances en el diseño de los cabezales de corte, los sistemas de accionamiento de los cabezales de corte, la tecnología de montaje de segmentos, la precisión de la guía y la confiabilidad de las máquinas que han ampliado progresivamente la gama de condiciones del terreno y escalas de proyectos donde las tuneladoras son el método de excavación preferido.

Las áreas de enfoque de desarrollo actual en la tecnología TBM incluyen la caracterización del terreno en tiempo real utilizando sensores integrados en el cabezal de corte, que miden la vibración, la distribución del torque y las firmas acústicas para identificar cambios en el tipo de roca o la composición del suelo antes de que causen problemas operativos. Se están aplicando algoritmos de aprendizaje automático a los grandes conjuntos de datos generados por los modernos sistemas de control de TBM para predecir las tasas de desgaste de las cortadoras, optimizar la tasa de penetración contra la presión frontal y programar intervenciones de mantenimiento antes de que ocurran fallas en lugar de en respuesta a ellas. La automatización del manejo y montaje de segmentos, uno de los elementos del ciclo de construcción de túneles que requiere más tiempo y exige mayor esfuerzo físico, está avanzando rápidamente, con montadores totalmente automatizados en algunas máquinas modernas capaces de posicionar y atornillar segmentos con una mínima participación humana.

En la frontera del desarrollo de las TBM, los investigadores y fabricantes de máquinas están explorando máquinas multimodo capaces de perforar simultáneamente roca y terreno blando sin reconfiguración, e investigando nuevas tecnologías de corte (fracturación de rocas asistida por láser, corte por chorro de agua a alta presión) que eventualmente podrían complementar o reemplazar las cortadoras de discos mecánicas convencionales en tipos de rocas específicos. El desafío fundamental sigue siendo el mismo de siempre: maximizar la proporción de tiempo que la máquina dedica a cortar y minimizar todo lo demás. En esa búsqueda, la tuneladora continúa evolucionando como una de las piezas de maquinaria de ingeniería más importantes jamás construidas.